Revolucionarna raziskava: Kako genska regulacija oblikuje oči muhe!

Revolucionarna raziskava: Kako genska regulacija oblikuje oči muhe!

Mednarodna raziskovalna skupina, ki jo sestavljajo znanstveniki z univerz v Göttingenu in Barceloni ter univerz Oxford Brookes in Univerze v Durhamu, je predstavila trenutne ugotovitve o regulaciji genov in njihovem vplivu na vid. Študija, objavljena danes, se osredotoča na razvoj oči dveh vrst sadnih mušic: Drosophila simulans in Drosophila mauritiana. Te vrste imajo pomembne razlike v velikosti oči, ki so neposredno povezane z njihovim vidom, kot npr uni-goettingen.de poročali.

Drosophila mauritiana kaže znatno večje oči v primerjavi z Drosophila simulans. Te razlike niso samo optična značilnost, ampak vplivajo tudi na vid muh. Raziskovalci so preučili izražanje genov med razvojem oči pri obeh vrstah in ugotovili, da se gen ortodentikule (otd) aktivira prej pri D. mauritiana kot pri D. simulans. Identificirana je bila specifična genetska regija v genomu, ki je odgovorna za časovne razlike v aktivaciji genov in s tem za velikost oči.

Genetski vpogled v evolucijo oči

Rezultati študije so pomembni za razumevanje evolucijskega razvoja oči. Majhne spremembe v izražanju genov lahko pomembno vplivajo na velikost oči. Gen ortodentikule igra ključno vlogo ne samo pri D. mauritiana in D. simulans, ampak je vključen tudi v razvoj večjih oči pri Drosophila melanogaster. Zdi se, da je funkcija gena otd ohranjena pri vseh treh vrstah, kar nakazuje, da so ti genetski mehanizmi ostali stabilni skozi evolucijski čas, kot je razloženo v trenutni publikaciji v reviji BMC Biology.

Pomemben vidik te študije je povezava med razvojem oči in evolucijo širše. Oči žuželk imajo neverjetno raznolikost oblik in velikosti ter se prilagajajo različnim življenjskim razmeram in okoljskim razmeram. Prejšnje ugotovitve kažejo, da so večje oči D. mauritiana v veliki meri posledica razlik v velikosti omatidijev. X-vezan genski segment pri D. mauritiana povzroči večje oči, ko ga vnesemo v D. simulans, kar poudarja genetsko osnovo teh evolucijskih prilagoditev. Ta s podatki bogata analiza združuje metode kartiranja natančnega kalibra z analizo izražanja genov za identifikacijo ustreznih genov kandidatov na kromosomu X, kot je npr. pmc.ncbi.nlm.nih.gov dopolnjeno.

Pomen evolucijskega razvoja

Raziskave evolucije oči so pokazale, da je nastanek očesa pri različnih živalskih vrstah potekal več milijonov let. Razvoj očesa vretenčarjev je predstavljal ključen napredek in pomembne študije, ki so se začele v devetdesetih letih prejšnjega stoletja, so pomagale izboljšati razumevanje takšnega razvoja. Glavni gen Pax6 je bil identificiran kot osrednji za razvoj očesa in še vedno poteka intenzivna razprava o tem, ali je oko nastalo enkrat ali večkrat v evoluciji. Ta vprašanja niso zanimiva samo za temeljne raziskave, ampak imajo tudi globlje posledice za interakcijo med gensko regulacijo in morfološko variacijo, kot je npr. de.wikipedia.org pojasnil.

Skratka, ta najnovejša raziskava močno dokazuje, kako genetski mehanizmi oblikujejo evolucijsko prilagajanje in raznolikost oči žuželk. Ugotovitve bi lahko bile pomembne tudi za uporabo v medicini, zlasti v zvezi z delovanjem človeškega očesa, in ponazarjajo kompleksne poti evolucije, ki lahko povzročijo velike morfološke razlike z majhnimi genetskimi spremembami.